Файл: Боровиков, А. И. Усилители электрических сигналов в вопросах о ответах учеб. пособие для студентов РИСХМа специальностей 0636, 0501, 0502, 0504, 0509, 0531 и 0536.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 23.10.2024

Просмотров: 88

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

денсаторы связей) Сс,

С gbit (с«. рис. 19).

+ Е а

На входную цепь усилителя, состоящую из конденсатора

С с., , сопротивления

R c t

и паразитной емкости Сек

(между сеткой и катодом),

подается входное напряжение Utx.

Выходное напряжение снимается с анода второй лампы через

разделительный конденсатор

С«ых

 

 

 

Назначение всех элементов схемы усилителя изложены

в п.

39, 40,42.

 

 

 

39.

КАКОЕ НАЗНАЧЕНИЕ

Анодные сопротивления Rа,

АНОДНЫХ СОПРОТИВЛЕНИЙ

и

Rcu

двухкаскадного

R a ,

И f?a 2 В УСИЛИТЕЛЕ ?

усилителя,

представленного

 

 

на рис. 19 (см. п. 38)служат

 

 

динамическими нагрузками

 

 

этих

ламп,

обусловливаю­

щими их динамический режим работы.

 

Анодный ток, например,

3ai

(лампы /II ),

проходя

по сопротивлению

Rai

, создает

на нем падение

напря­

жения на величину которого будет уменьшаться анодное на­ пряжение лампы U«i= Ea'JaiRai .

39



Это уравнение определяет положение нагрузочной

пря -

мой,

построенной в координатах

]«.,

Ua.

(динамичес­

кая анодная характеристика первого каскада

) (см. рис. 20,

кривые

1 ,2 ,3 ).

 

 

 

 

 

 

Таким образом, при наличии анодного сопротивления, в

общем случае

R <х.

, анодное напряжение лампы

U<l

будет зависеть от анодного тока

Зо.

,

а так как анод -

ныЙ ток есть функция напряжения на сетке

U с

, то

анодное напряжение можно рассматривать как выходное на — пряжение каскада, управляемое входным напряжением на сет­ ке Ue = F(Uc.)

Зависимость анодного тока и анодного напряжения при изменениях напряжения на сетке удобно наблюдать при гра­ фическом решении совместных уравнений нагрузочной прямой

Ucl*E<x~ и уравнений, представленных графически в виде статических анодных характеристик лампы на рис. 20. Каждому значению напряжения на сетке (например,

(Jc=-U ) для заданного динамического режима (например, прямая 1) будут соответствовать вполне определенные значе-

40

ния -анодного

тока

(

Jo60 ма)

и анодного

напряже­

ния (

Ui., =

140

в)

или для Uc= -Зв

Ja “ 38ма,

UV * 190 в и т. д.

 

 

 

Интенсивность изменения анодного

напряжения

Ua.

при изменении входного напряжения на сетке зависит от по­

ложения нагрузочной прямой,

т.

е. от

величин сопротивления

Re.

и напряжения

источника

Ео-

 

 

 

 

Если напряжение источника анодного питания неизменно

(

Ea=-Const

 

),

то

увеличение

анодного сопротивления

Ra.

приводит к большему наклону нагрузочной прямой

(пунктирная прямая 2);

при уменьшении этого сопротивления

динамическая характеристика располагается круче. При

Rcl= 0 эта прямая становится вертикальной.

Динамический

режим вырождается

в статический, при котором

Ua= Е«= Const

и не зависит от анодного тока.

 

 

 

 

 

Если при заданном

значении

Ra

будет

изменяться

напряжение

источника питания

Еа

,

динамическая ха -

рактеристика будет перемешаться параллельно самой себе,

например,

прямая 3

для случая увеличения Ecn^Eoi

и т. д.

40. КАК ВЫБИРАЕТСЯ ВЕЛИЧИ-

В динамическом режи-

НА СОПРОТИВЛЕНИЯ АНОДНОЙ

ме работы каскада его

 

НАГРУЗКИ

fta

?

 

 

коэффициент усиления,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кроме прочего,

зави -

сит от величины сопротивления анодной нагрузки

R a

Известно,

что динамический коэффициент усиления лампы

(коэффициент усиления

каскада

к

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U-

/ %

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

К" Rc+Rl

 

 

 

 

ГДе

р

 

-

статический коэффициент усиления лампы;

 

Ra

-

анодное

сопротивление

нагрузки лампы;

 

Rl

-

внутреннее сопротивление лампы.

 

 

С

увеличением сопротивления

Ra

коэффициент уси­

ления возрастает.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Значит,

для получения наибольшего коэффициента усиле —

ния необходимо

 

Ra

 

 

увеличивать.

Но на этом

сопро­

тивлении падает напряжение

JaRa

постоянного

тока, и

41


нэ эту

величину

уменьшается

среднее

анодное

напряжение

лампы

 

Uо. - E(l _ JaRa,

.

Следовательно,

с

увеличени­

ем сопротивления

Ru

ухудшаются условия

использова­

ния электронной лампы.

 

 

 

 

 

 

Необходимо найти компромиссное решение. Отношение

oc=-gT

называют коэффициентом нагрузки лампы.

С

помощью

этого коэффициента можно написать

 

 

 

 

 

 

K= (W |+oL. ИЛИ

ц = |+ «С

 

 

 

 

На рис.

21

представлена зависимость

-—(У-)

 

,

которая

показывает,

что увеличение

коэффициента нагрузки

 

Ы-

более чем в 3-5

оаз пает незначительный прирост

коэффици-

k

i-______

_

I

i

i

i

 

 

о

л

 

г

г

л

s

ь

 

 

 

 

Рис.

21

 

 

 

 

еята усиления,

а использование

лампы ухудшается.

Поэтому

в еличину

 

не следует

вьйирать бол^е 3t-5. Это

обстоя­

тельство и диктует условие выбора

величины

Ra.

, Для

триода

 

 

 

 

 

 

 

 

Ra =^Rt =C5-r5)Ri .

 

 

 

Для пентодов рекомендуется

выбирать

 

 

Ra = (0,05 + 0,l5)' Ri. ,

42


41. КАКОЕ НАЗНАЧЕНИЕ СО­ ПРОТИВЛЕНИЯ УТЕЧКИ R c УСИЛИТЕЛЬНОГО КАСКАДА И КАК ЬЫБИРАЕТСЯ ЕГО
ВЕЛИЧИНА?

При работе электронной лампы (триода, пентода и др. ) электроны, движущи­ еся от катода к аноду, частично попадают на уп­ равляющую сетку, распо­ ложенную на пути этого

движения. Электрическая изоляция сетки от катода очень вы­ сока, поэтому на сетке могут накапливаться электроны, за­ ряжающие ее отрицательным потенциалом.

Возрастание отрицательного потенциала сетки (по отно­ шению к катоду), как известно, приводит к торможению при­ ближающихся к сетке электронов, т. е. к уменьшению анод­ ного тока.

При значительном возрастании отрицательного потенциа­ ла на сетке (при большом скоплении электронов) лампа мо - жет оказаться полностью заперто^ и усилительный каскад перестанет работать.

Чтобы не допустить накапливания электронов на управля­ ющей сетке лампы и этим не нарушить ее работу, сетку лампы через резистор утечки Rc соединяют с катодом лампы (рис. 22).

Электроны, попавшие на сетку, через это сопротивление стекают на ''землю"', и сетка не заряжается отрицательным потенциалом.

Какова должна быть величина этого сопротивления ? Как видно из рис. 22, сопротивление резистора утечки присоединяется параллельно входу лампы, и, следовательно, это сопротивление уменьшает входное сопротивление каскада, что^ в обшем-то f нежелательно. Исходя из этих соображений, сопротивление резистора утечки следовало бы выбирать как можно более высоким. Однако при очень высоком его значе­ нии на нем было бы заметно повышение падения напряжения, вызванного, хотя и очень малой величиной тока утечки. Это отрицательное напряжение на сетке привело бы к нарушению

режима работы лампы.

С учетом этих обстоятельств величина сопротивления утеч­ ки выбирается в пределах от 200ком до 1 мго в зависимости

43

42. КАКОЕ НАЗНАЧЕНИЕ РАЗ - ДЕЛИТЕЛЬНЫХ КОНДЕНСА - ТОРОВ, ПРИМЕНЯЕМЫХ В
УСИЛИТЕЛЯХ ?

от типа лампы. Обычно в каталогах для каждой электронной лампы указывается рекомендованная величина Rс

Сопротивление утечки, кроме своего основного назначения, позволяет осуществ­ лять автоматическое смещение, так как через э ю сопротивление отрицательный потенциал узла автоматического смещения передается на сетку лампы (см. п ,48).

Разделительные конденса - торы применяются в схе­ мах усилителей для отде - пения переменной составля­ ющей анодного напряжения от постоянной.

Для работы электронной лампы, как известно, необходим источник питания постоянного тока.

При отсутствии входного сигнала переменного тока за счет источника постоянного тока в лампе устанавливают не­

который начальный ток

Зао

, создающий на анодном

сопротивлении падение напряжения

Зоо Ra , вследствие

чего на аноде лампы устанавливается начальное анодное на­

пряжение

Uaa = Ea~3a*Ra.

 

 

Ток

Jao

и напряжение

Uao

называют током по­

коя и напряжением покоя, а также постоянными составляю­ щими анодного тока и анодного напряжения. Абсолютные ве­ личины этих составляющих определяют динамический режим работы каскада и задаются величиной отрицательного напря­ жения смещения сетки Uco При поступлении на сет

ку лампы входного сигнала,

например, синусоидального напря­

жения с амплитудой

U cm

анодный ток

За. и соот -

44